Учёные нашли второй источник клеток для мозга: открытие меняет представления о его развитии

Исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, впервые на прямых экспериментальных данных показало: мозг позвоночных строится не из одной популяции стволовых клеток, как считалось десятилетиями, а минимум из двух независимых типов клеток-предшественников. Их судьба предопределена на самых ранних стадиях развития. Данную информацию сообщает портал iXBT.com.

Одна линия клеток формирует задний мозг, отвечающий за сердцебиение и дыхание, вторая — средний и передний мозг, включая структуры для планирования и рассуждения. На мышиных эмбрионах возрастом 7,5 суток группа из Стэнфордского университета с помощью окрашивания тканей и секвенирования РНК выявила две взаимоисключающие группы клеток. Когда учёные пометили красным флуоресцентным маркером клетки задней части будущего мозга, красной оказалась только задняя половина зрелого органа.

В экспериментах на человеческих стволовых клетках исследователи проверили, можно ли перенаправить развитие клеток химически. Один тип легко созревал при сигнале на передний и средний мозг, но не прогрессировал при сигнале на задний. По словам соавтора работы Кайла Ло, «программа клеток заблокирована на уровне, не допускающем переключения между отделами».

Практическую ценность работе придаёт метод выращивания двигательных нейронов заднего мозга, управляющих глотанием. Их дегенерация характерна для бокового амиотрофического склероза, и возможность получать эти нейроны в лаборатории важна для моделирования болезни. Этот аспект признали даже те, кто не согласен с выводом о полной независимости двух популяций.

Группа Ло искала двойную систему у видов от обезьян и кур до рыбок данио-рерио и везде находила оба типа клеток. Разделение обнаружилось даже у Saccoglossus kowalevskii — морского беспозвоночного из группы желудевых червей. Общий предок человека и этого червя жил более 500 млн лет назад, но картина развития его эмбриона выглядит так же, как у мышиного.